┃연구 기간 8년, 기존 제품 대비 20배 내구성 확보
포스코가 설립한 전문 연구기관인 RIST가 기존 아연도금 강판보다 1/3배 낮은 도금량으로도 녹이 안스는 코팅층 제조기술을 세계 최초로 개발했다.
RIST 소재이용연구그룹 정재인 박사는 6일 포스코 PosCOTE-D 연구프로젝트팀, 해양대 및 인하대 연구팀과 함께 기존 아연도금 강판이 일반적으로 평방미터당 60g 이상을 코팅하는 데 비해 20g을 코팅하고도 내식성이 기존 제품보다 뛰어난 MAS(Mg-enriched AI-Si) 강판 개발에 성공했다고 밝혔다.
MAS 강판은 철에 알루미늄과 마그네슘 그리고 실리콘이 함유된 물질로 코팅한 강판으로, 염수에 노출시켜 녹이 스는 정도를 측정했을 때 기존 강판은 100 시간 내에 녹이 스는 반면, MAS 강판의 경우 2,000 시간 이상에서도 녹이 슬지 않았다.
철은 기본적으로 물이나 산, 알카리, 염류 등의 의해 부식이 일어나기 쉬운 성질을 가지고 있다. 이에 따라 아연이나 알루미늄 등을 코팅해 자연상태에서 산화피막층을 형성시켜 산화를 막아 더 이상 녹이 슬지 않게 한다. 특히 알루미늄은 내열성과 내식성이 우수해 자동차 배기계나 가전제품에 사용되지만 경쟁제품 대비 도금층의 단면을 보호하는 성질이 부족한 단점이 있어 왔다.
합동연구팀은 8년간 알루미늄, 마그네슘, 실리콘 합금 등의 코팅 물질에 대한 연구를 진행하면서, 실리콘이 함유된 알루미늄, 마그네슘 합금을 강판에 코팅하고 열처리 작업을 진행하면 코팅층에 금속간 화합물이 형성되면서 내식성이 10배에서 20배 가량 증가되는 것을 발견해 냈다.
이 원리를 바탕으로 개발된 MAS 강판은 코팅층에 함유된 여러 종류의 합금이 시간차로 녹이 스는 현상을 이용해, 녹이 빨리 스는 합금을 먼저 소모시키고 녹이 늦게 스는 합금을 이후에 소모시키면서 부식 속도를 늦추도록 제어한 것이 특징이다.
포스코는 MAS 강판이 양산되면 고강도 자동차 외판재 시장은 물론 부식에 취약한 건축용 내·외장재 등에 활용될 수 있을 것으로 보고 있다.
한편, 이번 연구를 통해 알루미늄-마그네슘 계 합금 코팅 연구에 대해 국내 9건, 해외 2건의 특허가 인정되었으며, 연구 결과는 저명한 국제학술지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 2월 28일자 온라인판에 게재되어 호평을 받았다.